El telescopio espacial Hubble observó un conjunto de 9 estrellas, todas ellas con masas más de 100 veces la del Sol, lo que las hace excepcionalmente masivas. Esta característica les ha dado el sobrenombre de estrellas «monstruosas».

Este grupo de singulares estrellas se ubica dentro de la concentración estelar R136, centro del cúmulo estelar NGC 2070, que a su vez se encuentra dentro de la Nebulosa de la Tarántula, en la Nube Grande de Magallanes. Este cúmulo ya era conocido por albergar estrellas monstruosas: en el año 2010 se confirmó que R136a1, una estrella perteneciente al cúmulo, es la estrella más masiva y más luminosa que se ha detectado en todo el Universo. Posee 315 veces la masa del Sol, y 8.700.000 veces su luminosidad.

El descubrimiento

R136 es la concentración central de estrellas del cúmulo abierto NGC 2070, ubicado en la Nube Grande de Magallanes. Desde que se comenzó a estudiar este cúmulo, a principios de los años 60, se determinó que era excepcionalmente brillante. Ubicado al centro de la Nebulosa de la Tarántula, este cúmulo la hace la nebulosa más brillante del cielo y la región con mayor formación estelar del Grupo Local de galaxias.

Inicialmente se creía que cientos de estrellas, ubicadas a poca distancia entre ellas, le daban a R136 su enorme luminosidad. Sin embargo, observaciones más modernas realizadas con el telescopio espacial Hubble determinaron que no era un gran número de estrellas las que daban al cúmulo su alta luminosidad, sino solo algunas decenas de estrellas excepcionalmente brillantes.

Las observaciones del Hubble resultaron en el descubrimiento de R136a1, que con sus 315 masas solares y 8.7 millones de veces la luminosidad del Sol, es la estrella más masiva y más brillante descubierta en el Universo.

Pero los estudios de este cúmulo no terminaron ahí. Dado que las estrellas de este cúmulo emiten luz principalmente en la longitud de onda del ultravioleta, se utilizaron los instrumentos más poderosos del Hubble para observar ese tipo de luz. Fue asi como, el año 2010, se descubrieron dentro del cúmulo 4 estrellas de 150 veces la masa del Sol.

Ahora, un nuevo estudio detectó 4 estrellas más en este grupo, también con más de 100 veces la masa solar. Estas 9 estrellas en total forman el conjunto de estrellas más masivas descubiertas hasta ahora en el Universo. Y no solo llama la atención su masa, sino también su comportamiento: todas ellas presentan eyecciones de material, similares a las tormentas solares, donde liberan rápidamente (a casi un 1% de la velocidad de la luz) una masa equivalente a la de nuestro planeta. Estas estrellas pierden material rápidamente a lo largo de sus cortas vidas.

La masa límite de las estrellas

El 90% de las estrellas del Universo, incluído el Sol, caen dentro de la categoría «estrellas de secuencia principal«. Este nombre viene dado por el Diagrama Hertzprung-Russell, o HR, que grafica la evolución de las estrellas:

Una estrella de secuencia principal es una estrella dinámicamente estable, es decir, que existe un equilibro entre la fuerza de gravedad (que atrae a los componentes de la estrella hacia su centro) y la presión que generan las reacciones nucleares en su interior (que hace que la estrella se expanda). Las estrellas de secuencia principal pasan la mayor parte de su vida en este equilibrio, llamado equilibrio hidrostático, y sólo salen de este estado en las etapas finales de su vida, cuando las reacciones químicas que se llevan a cabo en su interior comienzan a cambiar.

Para que una estrella esté en equilibrio hidrostático debe cumplir ciertas condiciones de masa. En general, una estrella de secuencia principal puede tener una masa mínima de 0.5 masas solares, y una masa máxima de alrededor de 150 masas solares. Cualquier estrella de masa superior a eso se considera inestable.

Vive rápido y morirás joven

Esta inestabilidad, que genera enormes eyecciones de plasma y poderosos vientos estelares, hace que estrellas como las que se encuentran en R136 tengan una vida corta, de aproximadamente 3 millones de años. En comparación, una estrella de secuencia principal como el Sol tiene una vida esperada de unos 10.000 millones de años.

Tanto la inestabilidad como la corta vida de estas estrellas las hacen un interesante objeto de estudio. La formación de estas estrellas monstruosas es todavía un misterio: algunos creen que pueden haberse formado del choque de dos estrellas más pequeñas; otros proponen que eso es muy improbable y que las estrellas deben haberse formado con esa enorme cantidad de masa por alguna razón.

Por ahora, este sistema seguirá bajo estudio. Los datos obtenidos por el Hubble continuarán analizándose, en búsqueda de evidencias que puedan llevarnos a la formación de estos monstruos estelares. Se cree que en R136 podrían existir sistemas de estrellas binarias cercanas, donde las componentes están a muy poca distancia entre sí. Si estos sistemas existen en este cúmulo, se podrían generar sistemas de agujeros negros binarios, los que generarían ondas gravitacionales. Aún quedan muchas cosas por descubrir en R136.

Links de interés

• El paper del descubrimiento: Crowther, P. A. et al. The R136 star cluster dissected with Hubble Space Telescope/STIS. I. Far-ultraviolet spectroscopic census and the origin of He ii λ1640 in young star clusters.
• Hubble unveils monster stars — Hubble Science Release
• El descubrimiento de R136a1, julio de 2010: Stars Just Got Bigger — ESO Science Release